JPH11136085A - 弾性表面波装置用圧電基板および弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置用圧電基板および弾性表面波装置Info
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- JPH11136085A JPH11136085A JP9296990A JP29699097A JPH11136085A JP H11136085 A JPH11136085 A JP H11136085A JP 9296990 A JP9296990 A JP 9296990A JP 29699097 A JP29699097 A JP 29699097A JP H11136085 A JPH11136085 A JP H11136085A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 弾性表面波装置の小型化に有用なＳＡＷ速度
の低い弾性表面波装置用圧電基板と、これを用いた小型
の弾性表面波装置とを提供することである。 【解決手段】 (1) 化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ
点群３２に属する単結晶のＸ軸またはＹ軸に垂直な主面
を有する弾性表面波装置用圧電基板。(2)一方の主面に
交差指状電極を設けた圧電基板を有する弾性表面波装置
であって、前記圧電基板が、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で
表わされ点群３２に属する単結晶を、Ｘ面（結晶Ｘ軸に
垂直な面）でカットしたものであり、弾性表面波伝搬方
向が前記単結晶の結晶Ｙ軸方向である弾性表面波装置。
(3)一方の主面に交差指状電極を設けた圧電基板を有す
る弾性表面波装置であって、前記圧電基板が、化学式Ｐ
r3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ点群３２に属する単結晶を、
Ｙ面（結晶Ｙ軸に垂直な面）でカットしたものであり、
弾性表面波伝搬方向が前記単結晶の結晶Ｘ軸方向である
弾性表面波装置。
の低い弾性表面波装置用圧電基板と、これを用いた小型
の弾性表面波装置とを提供することである。 【解決手段】 (1) 化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ
点群３２に属する単結晶のＸ軸またはＹ軸に垂直な主面
を有する弾性表面波装置用圧電基板。(2)一方の主面に
交差指状電極を設けた圧電基板を有する弾性表面波装置
であって、前記圧電基板が、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で
表わされ点群３２に属する単結晶を、Ｘ面（結晶Ｘ軸に
垂直な面）でカットしたものであり、弾性表面波伝搬方
向が前記単結晶の結晶Ｙ軸方向である弾性表面波装置。
(3)一方の主面に交差指状電極を設けた圧電基板を有す
る弾性表面波装置であって、前記圧電基板が、化学式Ｐ
r3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ点群３２に属する単結晶を、
Ｙ面（結晶Ｙ軸に垂直な面）でカットしたものであり、
弾性表面波伝搬方向が前記単結晶の結晶Ｘ軸方向である
弾性表面波装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交差指状電極を設
けた圧電基板を有する弾性表面波装置と、この弾性表面
波装置に用いる圧電基板とに関する。
けた圧電基板を有する弾性表面波装置と、この弾性表面
波装置に用いる圧電基板とに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機を始めとした移動体通
信端末機が急速に普及してきている。この端末機は、持
ち運びの利便さから、特に小型軽量であることが望まれ
ている。端末機の小型軽量化を達成するには、そこに使
われる電子部品も小型軽量であることが必須であり、こ
のため、端末機の高周波部や中間周波部には、小型軽量
化に有利な弾性表面波装置、すなわち弾性表面波フィル
タが多用されている。弾性表面波装置は、圧電基板上
に、弾性表面波を励振、受信、反射、伝搬するための交
差指状電極を形成したものである。
信端末機が急速に普及してきている。この端末機は、持
ち運びの利便さから、特に小型軽量であることが望まれ
ている。端末機の小型軽量化を達成するには、そこに使
われる電子部品も小型軽量であることが必須であり、こ
のため、端末機の高周波部や中間周波部には、小型軽量
化に有利な弾性表面波装置、すなわち弾性表面波フィル
タが多用されている。弾性表面波装置は、圧電基板上
に、弾性表面波を励振、受信、反射、伝搬するための交
差指状電極を形成したものである。
【０００３】弾性表面波装置に使われる圧電基板に重要
な特性として、弾性表面波の表面波速度（ＳＡＷ速
度）、フィルタを構成した場合の中心周波数または共振
子を構成した場合の共振周波数の温度係数（周波数温度
係数：ＴＣＦ）、電気機械結合係数（ｋ2）があげられ
る。これまでに、弾性表面波装置用圧電基板として多用
されているものの特性を表１に示す。以後、これらの圧
電基板を、表１の記号で区別することとする。
な特性として、弾性表面波の表面波速度（ＳＡＷ速
度）、フィルタを構成した場合の中心周波数または共振
子を構成した場合の共振周波数の温度係数（周波数温度
係数：ＴＣＦ）、電気機械結合係数（ｋ2）があげられ
る。これまでに、弾性表面波装置用圧電基板として多用
されているものの特性を表１に示す。以後、これらの圧
電基板を、表１の記号で区別することとする。
【０００４】
【表１】
【０００５】表１から、これまで多用されてきている圧
電基板は、速いＳＡＷ速度と大きな電気機械結合係数を
もつ１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴと、比較的遅いＳ
ＡＷ速度と小さな電気機械結合係数をもつＬＴ１１２、
ＳＴ水晶との、二つの組に大別できることがわかる。速
いＳＡＷ速度と大きな電気機械結合係数をもつ圧電基板
（１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴ）は、端末機高周波
部での弾性表面波フィルタに使用され、一方、比較的遅
いＳＡＷ速度と小さな電気機械結合係数をもつ圧電基板
（ＬＴ１１２、ＳＴ水晶）は、端末機中間周波部での弾
性表面波フィルタに使用される。この理由は以下の通り
である。すなわち、弾性表面波フィルタの場合、その中
心周波数は、使用する圧電基板のＳＡＷ速度にほぼ比例
し、基板上に形成する交差指状電極の電極指の幅にほぼ
反比例する。そこで高周波回路部で使用されるフィルタ
を構成するにはＳＡＷ速度の大きな基板であることが好
ましい。加えて、端末機高周波部に使用されるフィルタ
には、通過帯域幅が２０ＭＨz以上である広帯域のもの
が要求されるので、電気機械結合係数の大きいことも必
要である。
電基板は、速いＳＡＷ速度と大きな電気機械結合係数を
もつ１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴと、比較的遅いＳ
ＡＷ速度と小さな電気機械結合係数をもつＬＴ１１２、
ＳＴ水晶との、二つの組に大別できることがわかる。速
いＳＡＷ速度と大きな電気機械結合係数をもつ圧電基板
（１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴ）は、端末機高周波
部での弾性表面波フィルタに使用され、一方、比較的遅
いＳＡＷ速度と小さな電気機械結合係数をもつ圧電基板
（ＬＴ１１２、ＳＴ水晶）は、端末機中間周波部での弾
性表面波フィルタに使用される。この理由は以下の通り
である。すなわち、弾性表面波フィルタの場合、その中
心周波数は、使用する圧電基板のＳＡＷ速度にほぼ比例
し、基板上に形成する交差指状電極の電極指の幅にほぼ
反比例する。そこで高周波回路部で使用されるフィルタ
を構成するにはＳＡＷ速度の大きな基板であることが好
ましい。加えて、端末機高周波部に使用されるフィルタ
には、通過帯域幅が２０ＭＨz以上である広帯域のもの
が要求されるので、電気機械結合係数の大きいことも必
要である。
【０００６】一方、移動体端末機の中間周波数として
は、７０〜３００ＭＨzの周波数帯が使用されている。
この周波数帯を中心周波数とするフィルタを弾性表面波
装置を用いて構成する場合、圧電基板として前記ＳＡＷ
速度の速い基板を使用すると、基板上に形成する電極指
の幅を、前記高周波回路部に使用されるフィルタに比べ
てその中心周波数低下量に応じ非常に大きくする必要が
あり、弾性表面波装置そのものが大きくなってしまうと
いう問題がある。
は、７０〜３００ＭＨzの周波数帯が使用されている。
この周波数帯を中心周波数とするフィルタを弾性表面波
装置を用いて構成する場合、圧電基板として前記ＳＡＷ
速度の速い基板を使用すると、基板上に形成する電極指
の幅を、前記高周波回路部に使用されるフィルタに比べ
てその中心周波数低下量に応じ非常に大きくする必要が
あり、弾性表面波装置そのものが大きくなってしまうと
いう問題がある。
【０００７】そこで、中間周波用弾性表面波フィルタの
圧電基板としては、ＳＡＷ速度の遅いＬＴ１１２、ＳＴ
水晶が使われる。特に、ＳＴ水晶は一次の周波数温度係
数が零であり好ましい。ＳＴ水晶の電気機械結合係数は
小さく、通過帯域の狭いフィルタしか構成できないが、
中間周波フィルタの役割は、狭い一つのチャンネルの信
号のみを通過させることなので、この電気機械結合係数
が小さいということは、従来あまり問題とはならなかっ
た。
圧電基板としては、ＳＡＷ速度の遅いＬＴ１１２、ＳＴ
水晶が使われる。特に、ＳＴ水晶は一次の周波数温度係
数が零であり好ましい。ＳＴ水晶の電気機械結合係数は
小さく、通過帯域の狭いフィルタしか構成できないが、
中間周波フィルタの役割は、狭い一つのチャンネルの信
号のみを通過させることなので、この電気機械結合係数
が小さいということは、従来あまり問題とはならなかっ
た。
【０００８】移動体端末機をより一層小型なものとし、
携帯の利便性を高める場合、中間周波用弾性表面波フィ
ルタの実装面積を小さくする必要があるが、従来、中間
周波用弾性表面波フィルタに適しているとされているＳ
Ｔ水晶、ＬＴ１１２は、いずれもＳＡＷ速度が３０００
ｍ／ｓｅｃを越えており、小型化には限界がある。
携帯の利便性を高める場合、中間周波用弾性表面波フィ
ルタの実装面積を小さくする必要があるが、従来、中間
周波用弾性表面波フィルタに適しているとされているＳ
Ｔ水晶、ＬＴ１１２は、いずれもＳＡＷ速度が３０００
ｍ／ｓｅｃを越えており、小型化には限界がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、弾性
表面波装置の小型化に有用なＳＡＷ速度の低い弾性表面
波装置用圧電基板と、これを用いた小型の弾性表面波装
置とを提供することである。
表面波装置の小型化に有用なＳＡＷ速度の低い弾性表面
波装置用圧電基板と、これを用いた小型の弾性表面波装
置とを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（３）のいずれかの構成により達成される。
〜（３）のいずれかの構成により達成される。
【００１１】（１） 化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わさ
れ点群３２に属する単結晶のＸ軸またはＹ軸に垂直な主
面を有する弾性表面波装置用圧電基板。
れ点群３２に属する単結晶のＸ軸またはＹ軸に垂直な主
面を有する弾性表面波装置用圧電基板。
【００１２】（２） 一方の主面に交差指状電極を設け
た圧電基板を有する弾性表面波装置であって、前記圧電
基板が、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ点群３２に
属する単結晶を、Ｘ面（結晶Ｘ軸に垂直な面）でカット
したものであり、弾性表面波伝搬方向が前記単結晶の結
晶Ｙ軸方向である弾性表面波装置。
た圧電基板を有する弾性表面波装置であって、前記圧電
基板が、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ点群３２に
属する単結晶を、Ｘ面（結晶Ｘ軸に垂直な面）でカット
したものであり、弾性表面波伝搬方向が前記単結晶の結
晶Ｙ軸方向である弾性表面波装置。
【００１３】（３） 一方の主面に交差指状電極を設け
た圧電基板を有する弾性表面波装置であって、前記圧電
基板が、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ点群３２に
属する単結晶を、Ｙ面（結晶Ｙ軸に垂直な面）でカット
したものであり、弾性表面波伝搬方向が前記単結晶の結
晶Ｘ軸方向である弾性表面波装置。
た圧電基板を有する弾性表面波装置であって、前記圧電
基板が、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ点群３２に
属する単結晶を、Ｙ面（結晶Ｙ軸に垂直な面）でカット
したものであり、弾性表面波伝搬方向が前記単結晶の結
晶Ｘ軸方向である弾性表面波装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の弾性表面波装置の主要部
の構成例を、図１に示す。この弾性表面波装置は、圧電
基板１の一方の主面に、一対の交差指状電極２を設けた
ものである。
の構成例を、図１に示す。この弾性表面波装置は、圧電
基板１の一方の主面に、一対の交差指状電極２を設けた
ものである。
【００１５】本発明では、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表
わさ、点群３２に属する単結晶を圧電基板の材料として
用いる。そして、この単結晶のＸ軸に垂直な面が主面と
なるように基板を切り出し、前記主面に、弾性表面波伝
搬方向が結晶Ｙ軸方向となるように交差指状電極を形成
する。すなわち、カット方向を示す図１のｚ軸が結晶Ｘ
軸方向となり、弾性表面波伝搬方向を示す図１のｘ軸が
結晶Ｙ軸方向となるＸカットＹ伝搬とする。これによ
り、３０００ｍ／ｓを下回る遅いＳＡＷ速度の弾性表面
波を利用することができる。また、前記単結晶のＹ軸に
垂直な面が主面となるように基板を切り出し、前記主面
に、弾性表面波伝搬方向が結晶Ｘ軸方向となるように交
差指状電極を形成することによっても、すなわち、図１
のｚ軸が結晶Ｙ軸方向となり、図１のｘ軸が結晶Ｘ軸方
向となるＹカットＸ伝搬とすることによっても、３００
０ｍ／ｓを下回る遅いＳＡＷ速度の弾性表面波を利用す
ることができる。したがって、本発明では、弾性表面波
装置の小型化が可能となる。
わさ、点群３２に属する単結晶を圧電基板の材料として
用いる。そして、この単結晶のＸ軸に垂直な面が主面と
なるように基板を切り出し、前記主面に、弾性表面波伝
搬方向が結晶Ｙ軸方向となるように交差指状電極を形成
する。すなわち、カット方向を示す図１のｚ軸が結晶Ｘ
軸方向となり、弾性表面波伝搬方向を示す図１のｘ軸が
結晶Ｙ軸方向となるＸカットＹ伝搬とする。これによ
り、３０００ｍ／ｓを下回る遅いＳＡＷ速度の弾性表面
波を利用することができる。また、前記単結晶のＹ軸に
垂直な面が主面となるように基板を切り出し、前記主面
に、弾性表面波伝搬方向が結晶Ｘ軸方向となるように交
差指状電極を形成することによっても、すなわち、図１
のｚ軸が結晶Ｙ軸方向となり、図１のｘ軸が結晶Ｘ軸方
向となるＹカットＸ伝搬とすることによっても、３００
０ｍ／ｓを下回る遅いＳＡＷ速度の弾性表面波を利用す
ることができる。したがって、本発明では、弾性表面波
装置の小型化が可能となる。
【００１６】本発明者らは、Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14単結晶
を、ＸカットＹ伝搬またはＹカットＸ伝搬の弾性表面波
装置用圧電基板として利用する場合に、周波数温度係数
ＴＣＦが正であることを実験的に見いだした。したがっ
て、これらの圧電基板に、一般に負の周波数温度係数を
持つとされる圧電薄膜を形成することにより、圧電性の
向上とともに、温度特性の補償が可能となる。前記圧電
薄膜としては、ＳＡＷ速度の遅いｃ軸配向ＺｎＯ膜が適
している。ｃ軸配向ＺｎＯ膜は、スパッタ法により容易
に圧電基板上に形成することが出来る。
を、ＸカットＹ伝搬またはＹカットＸ伝搬の弾性表面波
装置用圧電基板として利用する場合に、周波数温度係数
ＴＣＦが正であることを実験的に見いだした。したがっ
て、これらの圧電基板に、一般に負の周波数温度係数を
持つとされる圧電薄膜を形成することにより、圧電性の
向上とともに、温度特性の補償が可能となる。前記圧電
薄膜としては、ＳＡＷ速度の遅いｃ軸配向ＺｎＯ膜が適
している。ｃ軸配向ＺｎＯ膜は、スパッタ法により容易
に圧電基板上に形成することが出来る。
【００１７】なお、 Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14は、酸素欠陥を有
するものであってもよい。また、不可避的不純物、例え
ば、Ａl、Ｚr、Ｆe、Ｃe、Ｎd、Ｌa、Ｐt、Ｃa等が含ま
れていてもよい。
するものであってもよい。また、不可避的不純物、例え
ば、Ａl、Ｚr、Ｆe、Ｃe、Ｎd、Ｌa、Ｐt、Ｃa等が含ま
れていてもよい。
【００１８】
【実施例】まず、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ、
点群３２に属する単結晶を用いた弾性表面波用圧電基板
の作製について述べる。単結晶育成は、高周波加熱によ
るＣＺ法、すなわち回転引き上げ法により行った。原料
にはそれぞれ純度９９．９９％のＰr2Ｏ3、Ｇa2Ｏ3、Ｓ
iＯ2各酸化物粉末を化学量論比で混合したものを用い、
ルツボには直径５０ｍｍのＰtルツボを用いた。育成雰
囲気はＡrに２体積％の酸素を混合したものとし、育成
時の結晶回転数２０ｒｐｍ、引き上げ速度１．５ｍｍ／
ｈrとし、引き上げ方位は（００１）とした。これによ
り、直径約２０ｍｍ、長さ約５０ｍｍの単結晶を得た。
Ｘ線回折測定より、この引き上げられた結晶は単相であ
ることを確認した。この結晶より、いくつかの物理定数
を測定した結果、密度ρ＝５．９１ ｇ／ｃｃ、比誘電
率ε11＝１９．５、弾性コンプライアンス定数ｓ11＝８
８．７×１０-13 ｍ2／Ｎ、そして圧電性の指標であ
る、バルク振動の場合の結合係数ｋ12＝０．１１８、圧
電定数ｄ11＝−４．６２×１０-12 Ｃ／Ｎと得られた。
化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされる材料については、
Ｂ．Ｖ．Ｍｉｌｌ等による論文「Modified rare-earth
gallates with a Ca3Ga2Ge4O14」（Ｓｏｖ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｄｏｋｌ．２７（６） ｐｐ４３４−４３７、Ｊｕ
ｎｅ １９８２年）のＴａｂｌｅ１の中に、その存在が
示されているが、物理定数に関する記載はＸ線密度以外
は見当たらない。したがって、具体的な圧電性能と、弾
性表面波装置用圧電基板としての有用性は、本願発明者
らが、実験的にはじめて見出したものである。得られた
結晶から、Ｘカット板、Ｙカット板を切り出し、それぞ
れ弾性表面波装置用圧電基板とした。
点群３２に属する単結晶を用いた弾性表面波用圧電基板
の作製について述べる。単結晶育成は、高周波加熱によ
るＣＺ法、すなわち回転引き上げ法により行った。原料
にはそれぞれ純度９９．９９％のＰr2Ｏ3、Ｇa2Ｏ3、Ｓ
iＯ2各酸化物粉末を化学量論比で混合したものを用い、
ルツボには直径５０ｍｍのＰtルツボを用いた。育成雰
囲気はＡrに２体積％の酸素を混合したものとし、育成
時の結晶回転数２０ｒｐｍ、引き上げ速度１．５ｍｍ／
ｈrとし、引き上げ方位は（００１）とした。これによ
り、直径約２０ｍｍ、長さ約５０ｍｍの単結晶を得た。
Ｘ線回折測定より、この引き上げられた結晶は単相であ
ることを確認した。この結晶より、いくつかの物理定数
を測定した結果、密度ρ＝５．９１ ｇ／ｃｃ、比誘電
率ε11＝１９．５、弾性コンプライアンス定数ｓ11＝８
８．７×１０-13 ｍ2／Ｎ、そして圧電性の指標であ
る、バルク振動の場合の結合係数ｋ12＝０．１１８、圧
電定数ｄ11＝−４．６２×１０-12 Ｃ／Ｎと得られた。
化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされる材料については、
Ｂ．Ｖ．Ｍｉｌｌ等による論文「Modified rare-earth
gallates with a Ca3Ga2Ge4O14」（Ｓｏｖ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｄｏｋｌ．２７（６） ｐｐ４３４−４３７、Ｊｕ
ｎｅ １９８２年）のＴａｂｌｅ１の中に、その存在が
示されているが、物理定数に関する記載はＸ線密度以外
は見当たらない。したがって、具体的な圧電性能と、弾
性表面波装置用圧電基板としての有用性は、本願発明者
らが、実験的にはじめて見出したものである。得られた
結晶から、Ｘカット板、Ｙカット板を切り出し、それぞ
れ弾性表面波装置用圧電基板とした。
【００１９】次に、試験用弾性表面波装置の作製とその
性能について説明する。試験用弾性表面波装置は、図１
に示すように、前記単結晶から切り出した圧電基板１の
表面に、入出力用交差指状電極２を形成したものであ
る。交差指状電極は、蒸着Ａｌ膜をフォトエッチング法
で形状加工することにより形成し、電極指の周期（弾性
表面波波長λ）は６０μｍ、対数は２０対、交差幅は６
０λ（３６００μｍ）、膜厚は３０００オグストローム
とした。図１のｘ軸は弾性表面波伝搬方向、ｙ軸は基板
面内で弾性表面波伝搬方向と直交する方向、ｚ軸は基板
表面と垂直な方向を示す。
性能について説明する。試験用弾性表面波装置は、図１
に示すように、前記単結晶から切り出した圧電基板１の
表面に、入出力用交差指状電極２を形成したものであ
る。交差指状電極は、蒸着Ａｌ膜をフォトエッチング法
で形状加工することにより形成し、電極指の周期（弾性
表面波波長λ）は６０μｍ、対数は２０対、交差幅は６
０λ（３６００μｍ）、膜厚は３０００オグストローム
とした。図１のｘ軸は弾性表面波伝搬方向、ｙ軸は基板
面内で弾性表面波伝搬方向と直交する方向、ｚ軸は基板
表面と垂直な方向を示す。
【００２０】ＸカットＹ伝搬、およびＹカットＸ伝搬の
それぞれについて、弾性表面波装置用圧電基板としての
主要な特性である、ＳＡＷ速度、電気機械結合係数、周
波数温度係数について評価した。ＳＡＷ速度は、前述し
た交差指状電極構成でのフィルタ特性の中心周波数の測
定値に、弾性表面波波長を掛けることにより求めた。電
気機械結合係数は、前述した入出力用交差指状電極のう
ちの一方、例えば入力用の、二端子アドミッタンスを測
定し、このアドミッタンスの実部（コンダクタンス）と
虚部（サセプタンス）とから、スミスの等価回路による
方法により求めた。この方法については、例えば、刊行
物「表面波デバイスとその応用」（電子材料工業会編、
日刊工業新聞社刊、昭和５３年）の、Ｉ．基礎編、４．
１．２表面波の実効的電気機械結合係数、の章に詳述さ
れている。以上の特性については、装置の周囲温度を２
５℃に保って測定した。また、周波数温度係数について
は、フィルタ中心周波数を−２０℃〜８０℃の間で２０
℃おきに測定し、この中心周波数が、温度に対してほぼ
直線的に変化することから、単位温度変化あたりの中心
周波数の変化量を直線近似の傾きとして求め、これを２
５℃の中心周波数で除して、周波数温度係数（ｐｐｍ／
℃）とした。以上の、評価結果を表２に示す。
それぞれについて、弾性表面波装置用圧電基板としての
主要な特性である、ＳＡＷ速度、電気機械結合係数、周
波数温度係数について評価した。ＳＡＷ速度は、前述し
た交差指状電極構成でのフィルタ特性の中心周波数の測
定値に、弾性表面波波長を掛けることにより求めた。電
気機械結合係数は、前述した入出力用交差指状電極のう
ちの一方、例えば入力用の、二端子アドミッタンスを測
定し、このアドミッタンスの実部（コンダクタンス）と
虚部（サセプタンス）とから、スミスの等価回路による
方法により求めた。この方法については、例えば、刊行
物「表面波デバイスとその応用」（電子材料工業会編、
日刊工業新聞社刊、昭和５３年）の、Ｉ．基礎編、４．
１．２表面波の実効的電気機械結合係数、の章に詳述さ
れている。以上の特性については、装置の周囲温度を２
５℃に保って測定した。また、周波数温度係数について
は、フィルタ中心周波数を−２０℃〜８０℃の間で２０
℃おきに測定し、この中心周波数が、温度に対してほぼ
直線的に変化することから、単位温度変化あたりの中心
周波数の変化量を直線近似の傾きとして求め、これを２
５℃の中心周波数で除して、周波数温度係数（ｐｐｍ／
℃）とした。以上の、評価結果を表２に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２より、ＸカットＹ伝搬とした場合、Ｓ
ＡＷ速度は２３８１ｍ／ｓ、電気機械結合係数は０．２
１％、周波数温度係数は＋５０ｐｐｍ／℃となり、ＳＴ
水晶と同程度の電気機械結合係数をもちながら、ＳＡＷ
速度がＳＴ水晶に比較して非常に遅く、弾性表面波装置
の小型化に好適であることがわかった。また、この弾性
表面波装置の周波数温度係数ＴＣＦは＋５０ｐｐｍ／℃
と正の値であるということは、従来の６４ＬＮ、３６Ｌ
ＴおよびＬＴ１１２にはない特性であり、本発明者らが
実験的に見出したものである。そこで、この基板上にさ
らに圧電薄膜を形成すれば、圧電薄膜の負の温度係数と
基板の正の温度係数とが相殺され、かつ圧電性能も向上
させることができる。
ＡＷ速度は２３８１ｍ／ｓ、電気機械結合係数は０．２
１％、周波数温度係数は＋５０ｐｐｍ／℃となり、ＳＴ
水晶と同程度の電気機械結合係数をもちながら、ＳＡＷ
速度がＳＴ水晶に比較して非常に遅く、弾性表面波装置
の小型化に好適であることがわかった。また、この弾性
表面波装置の周波数温度係数ＴＣＦは＋５０ｐｐｍ／℃
と正の値であるということは、従来の６４ＬＮ、３６Ｌ
ＴおよびＬＴ１１２にはない特性であり、本発明者らが
実験的に見出したものである。そこで、この基板上にさ
らに圧電薄膜を形成すれば、圧電薄膜の負の温度係数と
基板の正の温度係数とが相殺され、かつ圧電性能も向上
させることができる。
【００２３】同様に表２において、ＹカットＸ伝搬とし
た場合、 ＳＡＷ速度は２２７８ｍ／ｓ、電気機械結合
係数は０．１８％、周波数温度係数は＋５２ｐｐｍ／℃
となり、ＳＴ水晶と同程度の電気機械結合係数をもちな
がら、ＳＡＷ速度がＳＴ水晶に比較してさらに一層遅
く、弾性表面波装置の小型化に好適であることがわかっ
た。また、この場合も、弾性表面波装置の周波数温度係
数ＴＣＦは＋５２ｐｐｍ／℃と、前述したＸカットＹ伝
搬の場合と同様に正の値を示すことが見出された。した
がって、この場合も、圧電薄膜の形成により圧電性能の
向上と温度補償とが同時に達成できる。
た場合、 ＳＡＷ速度は２２７８ｍ／ｓ、電気機械結合
係数は０．１８％、周波数温度係数は＋５２ｐｐｍ／℃
となり、ＳＴ水晶と同程度の電気機械結合係数をもちな
がら、ＳＡＷ速度がＳＴ水晶に比較してさらに一層遅
く、弾性表面波装置の小型化に好適であることがわかっ
た。また、この場合も、弾性表面波装置の周波数温度係
数ＴＣＦは＋５２ｐｐｍ／℃と、前述したＸカットＹ伝
搬の場合と同様に正の値を示すことが見出された。した
がって、この場合も、圧電薄膜の形成により圧電性能の
向上と温度補償とが同時に達成できる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、弾性表面波装置の小型
化が可能となる。
化が可能となる。
【図１】本発明の弾性表面波装置の圧電基板方位を示す
概略図である。
概略図である。
１ 弾性表面波装置用圧電基板 ２ 交差指状電極
フロントページの続き (72)発明者 守越 広樹 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内 (72)発明者 佐藤 淳 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ点群
３２に属する単結晶のＸ軸またはＹ軸に垂直な主面を有
する弾性表面波装置用圧電基板。 - 【請求項２】 一方の主面に交差指状電極を設けた圧電
基板を有する弾性表面波装置であって、 前記圧電基板が、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ点
群３２に属する単結晶を、Ｘ面（結晶Ｘ軸に垂直な面）
でカットしたものであり、弾性表面波伝搬方向が前記単
結晶の結晶Ｙ軸方向である弾性表面波装置。 - 【請求項３】 一方の主面に交差指状電極を設けた圧電
基板を有する弾性表面波装置であって、 前記圧電基板が、化学式Ｐr3Ｇa5ＳiＯ14で表わされ点
群３２に属する単結晶を、Ｙ面（結晶Ｙ軸に垂直な面）
でカットしたものであり、弾性表面波伝搬方向が前記単
結晶の結晶Ｘ軸方向である弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9296990A JPH11136085A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 弾性表面波装置用圧電基板および弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9296990A JPH11136085A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 弾性表面波装置用圧電基板および弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11136085A true JPH11136085A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17840833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9296990A Withdrawn JPH11136085A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 弾性表面波装置用圧電基板および弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11136085A (ja) |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP9296990A patent/JPH11136085A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |